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技術(shù)?開(kāi)発

2008/11/25

世界初の技術(shù)を開(kāi)発 燃料電池の発電出力を3倍に向上-産學(xué)連攜で新しいセパレータ技術(shù)を開(kāi)発-

 山陽(yáng)特殊製鋼株式會(huì)社(社長(zhǎng)藤原 信義、本社 姫路市)は、將來(lái)のクリーンエネルギー源として期待されている燃料電池の発電出力を3倍に高める世界でも初めてのセパレータ技術(shù)を開(kāi)発しました。
 今回の開(kāi)発は、発電出力の向上に対して、セパレータの構(gòu)造に著目。従來(lái)の溝型セパレータとは異なる全く新しい構(gòu)造を適用することによって、例えば、攜帯電話やノートPCなどの攜帯機(jī)器用に開(kāi)発が期待される直接メタノール形燃料電池の出力を?qū)g用化レベルにまで大幅に向上させることができます。さらに、自動(dòng)車(chē)や家庭用に開(kāi)発が期待される固體高分子形燃料電池への応用も可能であり、それらの実用化に大きく寄與します。なお、本開(kāi)発は北海道大學(xué)の首藤登志夫準(zhǔn)教授との共同研究によるものです(特許出願(yuàn)中)。

 燃料電池は、水素源と酸素源から水を生成する化學(xué)反応を利用して電力を発電しており、環(huán)境にやさしいクリーンエネルギー源として、その開(kāi)発が期待されています。ただし、広範(fàn)な普及にあたっては、さらなる発電出力の向上という課題があります。
 當(dāng)社は燃料電池のセパレータに著目。従來(lái)の溝型とは全く異なる、球狀金屬粉末の焼結(jié)體からなる多孔體流路を用いることにより、セパレータの基本性能の改善のみで、直接メタノール形燃料電池の発電出力を約3倍に向上し、NEDOが実用化への當(dāng)面の目標(biāo)としている100[mW/c㎡]を大きく超える134[mW/c㎡]を達(dá)成しました。今後は、電解質(zhì)膜や觸媒等の、他の燃料電池構(gòu)成部の改善技術(shù)と組み合わせることによって、さらなる発電特性の向上、実用化及び商品化を目指します。

 今回の開(kāi)発は、當(dāng)社の第7次中期連結(jié)経営計(jì)畫(huà)(平成20年~22年度)に掲げる重點(diǎn)施策である「非価格競(jìng)爭(zhēng)力の強(qiáng)化を通じ、高度化する需要家ニーズに対応」に注力した成果のひとつであり、高機(jī)能な差別化商品や製造技術(shù)の開(kāi)発による技術(shù)先進(jìn)性の拡大推進(jìn)に寄與するものです。

【今回の技術(shù)開(kāi)発のポイント】

 燃料電池の発電出力向上に対する従來(lái)の取り組みは、電解質(zhì)膜、電極、觸媒等を?qū)澫螭趣筏刻匦愿纳皮鳏扦工?、今回の開(kāi)発は、セパレータ部に著目。世界でも初めてのセパレータ構(gòu)造を適用することで、大幅な発電出力の向上を達(dá)成したものです。

 セパレータに要求される重要な機(jī)能としては、次の3點(diǎn)があります。

 ?、?反応に使われる水素源や酸素源の安定供給

 ?、?水等の副生成物の優(yōu)れた排出性

 ?、?優(yōu)れた導(dǎo)電性の確保
 

 代表的な燃料電池のひとつである直接メタノール形燃料電池において、今回開(kāi)発した多孔體構(gòu)造のセパレータ流路を適用した場(chǎng)合、従來(lái)の溝型流路の場(chǎng)合に比べて約3倍となる134[mW/c㎡]の発電出力密度が得られております。これは、NEDOが実用化への當(dāng)面の目標(biāo)としている100[mW/c㎡]を大きく超えるものであり、今後、電解質(zhì)膜、觸媒等の他の燃料電池構(gòu)成部に関する改善技術(shù)との融合により、飛躍的な出力の改善が期待されます。

【參考資料】

 1.燃料電池の基本構(gòu)造図

2.用語(yǔ)説明

?、?セパレータ

  

燃料電池を構(gòu)成する重要部品のひとつ。水素源と酸素源が混じり合わないように遮斷する役割に加えて、形成される流路を用いた、水素源や酸素源の供給および水等の副生成物を排出する役割、さらに、隣り合う単位電池同士を電気的につなぐ役割などを持つ。

?、?直接メタノール形燃料電池

 

必要な水素源として、水素の代わりにメタノールを用いる燃料電池。液體メタノールは小型カートリッジ等に入れて使用できるため、パソコン、攜帯電話等の攜帯機(jī)器用の燃料電池として一般に期待されている。

 ③ 固體高分子形燃料電池

 

電解質(zhì)膜に高分子を使った燃料電池。80℃程度の低溫で作動(dòng)し、小型化も可能なため、自動(dòng)車(chē)用、コジェネレーションシステム等に用いる家庭用の燃料電池としての開(kāi)発が期待されている。

 以上

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